做研究的理想精神状态

时间:2022-05-31 09:23:44

做研究的理想精神状态

马春旺

2008年7月毕业于中国科学院上海应用物理研究所,粒子物理与原子核物理专业博士学位。毕业至今在河南师范大学物理与电子工程学院工作,任副教授,硕士生导师,曾主讲量子力学、固体物理、核科学与技术等本科生课程。目前主要从事重离子核反应物理研究。曾主持一项国家自然科学基金,得到河南省高校科技创新人才项目资助,现为河南师范大学青年骨干教师培育对象。

科研的神秘和对未知探索的勇气吸引着朝气蓬勃的年轻人加入研究生队伍。大多数研究生在考研或者刚刚进入课题的时候,对即将开始的研究生生活是没有具体概念的。事实上,研究生的入学不但标志着研究生活的开幕,也标志着一段重要人生经历的开始。作为一个曾经的研究生,和有些指导经历的年轻硕导,我希望通过自己经历的一些故事,给正要起航的研究生们提供一些或许可以借鉴的经验。

克服懒散,去思考和行动!

是不是发现老师布置的论文很难读懂?哪怕所有的汉字都认识,就是搞不懂文章在说什么?什么?论文还是英文的?如果你觉得这是读研究生碰到的第一个问题,那就错了。大部分研究生的第一个问题是还没准备好做研究生,带着大学里学习的懒散和惰性就走进了研究生生活。想想大学快餐般学习的日子,一周甚至一个晚上就可以学完一个学期的学习内容,早就让很多人丧失了慢慢品味基础知识和牢固掌握的耐心。而读研究生,基础知识才是第一步。人们在难题面前的态度是不一样的。有人选择逃避,更多人则选择积极应对,虽然刚开始一篇文献要读上一周,甚至一个月都不能读完。

对时间和任务进展的不合理安排,往往会导致懒散。应该完成的任务一拖再拖,或者有大把的空余时间无所事事,这是一个很普遍的问题,包括我也曾犯过这样的错误。研究生期间我的主要工作是核反应实验数据分析,把任务提交给机器后,就剩下了许多时间,在漫长的等待中期待好的结果。在这些空余的时间里,我除了读一些最新的论文,大多数都被我用来做一些意义不大的事情,比如聊天和看电影电视。就这样惶惶然过去了3年时间,我却还没有可以用来写论文的成果。现在,我周围仍然有很多学生同样如此。最让我深以为耻的是,当时的我竟然没有感到多少羞愧,而是找了各种借口去解释为什么进度会被搞得这么松散。

作为强烈的对比,我的研究生同学小陈的故事就截然不同。他的课题是个国际合作项目,经常需要夜以继日和日以继夜地工作。为了开电话会议,他必须深夜2点起床,有时候为了一个结果,或者忽然想到一个问题的解决办法,就会立刻从床上跳起来到办公室去检验。同样的时间里,陈同学在Physical Review Letters(物理评论快报)等杂志上发表了10余篇SCI论文。一个人能取得什么样的成绩一定和他对研究的态度有直接的关系。工作后,小陈对物理强烈的好奇心和快速的执行力让他取得了一系列重要成果,又陆续在Science和Nature等杂志发表了一系列论文。如今他已成长为优秀的青年科学家,获得了国内国外一系列重要奖项和人才项目的资助。起步时我浪费的时间太多,如今虽已不可望其项背(需要用天文望远镜去看了),我却把他当成了一个天文目标,用来鼓励自己加快步伐。

“蓬生麻中,不扶自直”,“以人为镜,可以明得失”。我们周围都有非常优秀的同学,在羡慕他们优秀的同时,应该自省是否浪费了时间,并制定方案及时行动起来。时间不会等人,只会把人抛得越来越远。我经常会用自己的例子,鼓励我的学生抓住每一秒,积极地思考和行动起来,不虚度这段光阴。

理想状态――压力和快乐兼得

研究生的时间真的很短。当我睁开科研的眼睛时,已经临近博士毕业了。后来我总结了下,研究生期间自己做得还算说得过去的,除了读了还算多的文献,就是在各种会议上见识了各种不同的研究内容和研究思路。虽然这些对开展研究不能起到立竿见影的效果,却给我提供了比较宽的选择面。而且研究生期间读文献的好习惯以及对文献的分类分析能力,对我后来寻找课题也起到了非常重要的作用。

成为研究生导师后,一次在读最新的文献时,我发现了一种同质异位素方法可以被进一步发展,并扩展到更多的对象中去。于是,我开始了夜以继日和日以继夜的生活,在新的课题上苦苦思索和研究,也终于体会到陈同学一有新的想法就在床上躺不住的感觉。这完全是跟时间角逐,似乎所有的细胞都在跳跃,完全停不下来。在和审稿人打交道的过程中,针对问题,我不断阅读文献和发现解决的办法,也逐渐丰富和刷新了对问题的认识。

在该研究的基础上,我们提出用一种新的探针研究核物质的对称能,并提出一种新的研究重离子核反应中余核温度的方法。由于人手不够,多名本科生和研究生也参加了这一激动人心的过程,他们积极思考和努力工作的精神给我留下了深刻的印象,同时他们也获得了重要的经验,体验到了科研中的酸甜苦辣和最终的喜悦。

在这个过程中,最值得一说的是当我们发现自己可以提出和解决这么多的问题的时候,接下来的研究生活过得很愉快,并最终达到了一个比较理想的精神状态――压力和愉快同时存在。对于暂时的困难和无法理解的问题,我们把它视作完善自己认识问题的起点,或者等待重整装备和转换思路的地方。紧张的研究过程,对新问题的困惑和寻解的艰辛,彻夜明亮的灯光,最终换来了克服困难的喜悦和成就感。只要学会合理地调节身心状态,张弛有度,研究会成为生活中快乐的源泉。

很多研究生经常抱怨导师的要求高,布置的任务难,非Science,Nature或者Physical Review Letters不发表,为此牢骚满腹,压力巨大。其实大可不必。通常导师负责学术水平和学术问题,学生负责攻克难关,甚至只是负责功课难关中的一部分。如果一直在思想上认为导师是在为难自己,从而给自己找种种借口推脱或者逃避,那你就失去了很多得到快乐的机会。你会不会经常发现身边某个同学一直在抱怨研究难做,却忽然某天发了一篇非常好的论文,而后成果就多得一发而不可收拾。这个非常好的论文就是量变到质变的点,压力后收获到的优质成果是最美好的回报,会让人激动和欢欣不已。

当研究进行不下去

兴趣是最大的动力,但兴趣一碰到困难,就容易被消磨掉。然而,做研究总会有困难。项目和经费问题,人员问题,基础问题,思路问题,条件问题等等,随便一个都可能变成巨大的拦路虎。我周围经常会有研究生抱怨说课题太难,或者自己基础太弱研究难度太大。“研究进行不下去了,连概念都看不懂。”“程序手册全英文的,我英语太弱了,不行不行。”面对英文文献,一个个数学公式专业符号,没人讨论的程序手册,如果不去想办法和查资料,那么,今天是这些问题,明天还是这些问题。搞研究面对的是未知现象,或者和常规不一样的特殊情况,如果用现有知识可以解决,那还有多少研究价值?

大家都清楚要想在一大垛麦秸堆里找到一粒珍珠是多么困难的事情。每一个重要的发现,或者重要问题的解决,无一例外都会遇到大量的困难。有一次,我们用自己提出的新方法研究核物质对称能的文章遇到了审稿人提出的各种问题。“原理对不对啊?”“你们的结果为什么和现有结果不一致呢?”特别是在2011年,我们发表在Physical Review C(物理评论C)上的关于对称能的结果被同行专门写文章讨论说“由于该方法的体积效应问题,很难得到有效的结果”,这些都给我造成了巨大的压力。经过仔细研读他们文章中所用的理论方法,我发现了他们的问题,即计算中没有引入中子和质子的密度差异,而且实验数据是支持我们结果的。通过详细的比照实验结果,利用可区分中子和质子密度的模型进行了系统的计算,经过一年半的深入研究,我们最终得出结论,他们所用的理论事实上存在缺陷。后来我们阐明了审稿人提出的问题,并发表了对该问题的回复讨论,这遍论文在2013年10月份发表在Physical Review C上。

还有一个小故事。在给一个新进入课题的本科生赵同学布置任务后,经过一个月的数据分析,她发现既定的方法不能得到预期的结果。也就是说,由于核反应的复杂性,简单的系数是不能得到统一的结果的。这和我们希望得到的统一参数预期相悖,大家都很沮丧。后来我建议她调整思路,从另外一个方面寻找课题,结果她很快找到了一个很好的切入点,决定不再寻找统一的参数,转而寻找反应产物相关的温度。赵同学利用春节假期一口气检验了七种可能的参数取值方案,在开学后一个月内就用选定的方案完成了数据分析工作。写出的文章很快被Physical Review C接受和发表。赵同学因此也在参加中科院研究生招生夏令营时被顺利录取。

我们经常看到别人发表优秀的成果时,或采用巧妙的方法,或通过多次的理论和实验检验,最终得到了理想的答案。其实,在羡慕他们的在优秀期刊上的同时,我们更应该佩服他们在此过程中解决困难的恒心和勇气。在困难面前,最可怕的不是困难本身,而是我们放弃了克服它的勇气。所以首先要做的,是多鼓励自己,相信自己能行。

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